一種車用再生制動無級變速器的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明屬于車輛動力傳動【技術(shù)領(lǐng)域】，涉及一種車用再生制動無級變速器，利用液壓蓄能器、電磁開關(guān)閥、變量泵-馬達(dá)和變量馬達(dá)-泵進(jìn)行動力傳遞轉(zhuǎn)換、匯流和分流，形成具有再生制動功能的無級變速器，再生制動產(chǎn)生的驅(qū)動力能實現(xiàn)發(fā)動機(jī)啟動和車輛驅(qū)動，該無級變速器使發(fā)動機(jī)或電動機(jī)主要工作在最佳經(jīng)濟(jì)工況區(qū)，減小發(fā)動機(jī)的裝機(jī)功率，減小動力傳動系統(tǒng)的體積，提高動力傳動系統(tǒng)的效率，同時實現(xiàn)再生制動功能；其結(jié)構(gòu)緊湊，傳動系統(tǒng)成本降低，依托技術(shù)成熟，適用于公交車、乘用車、貨車和工程機(jī)械等，具有廣闊的應(yīng)用領(lǐng)域和市場前景。
【專利說明】一種車用再生制動無級變速器
【技術(shù)領(lǐng)域】：
[0001]本發(fā)明屬于車輛動力傳動【技術(shù)領(lǐng)域】，涉及一種車用再生制動無級變速器，基于液壓馬達(dá)、液壓泵和電磁開關(guān)閥實現(xiàn)車輛動力傳動系統(tǒng)的功能。
【背景技術(shù)】：
[0002]目前，能源與環(huán)境問題已成制約人類社會發(fā)展的焦點(diǎn)，研究節(jié)能、綠色環(huán)保的動力及儲能系統(tǒng)是應(yīng)對能源危機(jī)和環(huán)境污染的重要舉措。我國60%以上的石油消耗在交通領(lǐng)域，主要是汽車的能源消耗，汽車對燃料熱能的利用率平均為14%;電動汽車采用熱電時，化石能源到車輪動力的利用率也僅為16%，所以減少汽車對非再生化石能源的消耗是當(dāng)務(wù)之急，降低汽車能源消耗和提高汽車效率主要從四個方面著手：一是研發(fā)新型的動力系統(tǒng)，如新型高效發(fā)動機(jī)或新型動力電池；二是減輕整車質(zhì)量增加續(xù)駛里程；三是研發(fā)新型的動力傳動系統(tǒng)，縮短能量傳遞轉(zhuǎn)化路徑，減少能耗環(huán)節(jié)；四是進(jìn)行再生制動技術(shù)研究，對后面兩個方面而言，采用混合動力技術(shù)代替?zhèn)鹘y(tǒng)的機(jī)械變速器或自動變速器是重要手段之一，混合動力包括電動混合動力、機(jī)械混合動力和液壓混合動力，其中電動混合動力發(fā)展受電池技術(shù)的制約；機(jī)械混合動力難以維持飛輪長時間高效率運(yùn)轉(zhuǎn)；液壓混合動力所需技術(shù)最為成熟，功率密度高，尤其適用于中、重型車輛；傳統(tǒng)的液壓混合動力車輛通常采用變排量泵、變排量馬達(dá)，通過對液壓元件排量的調(diào)節(jié)實現(xiàn)車輛動力輸出的無級變速，同時使發(fā)動機(jī)工作在最佳燃油經(jīng)濟(jì)性區(qū)，中國專利200610057549. X公開了一種機(jī)動車無級變速混合驅(qū)動節(jié)能裝置，其核心動力傳遞轉(zhuǎn)換、匯流分流結(jié)構(gòu)是行星輪系，同時借助電動/發(fā)電機(jī)、變量液壓泵/馬達(dá)、鎖止器及多個離合器實現(xiàn)車輛的機(jī)-電-液混合動力傳動、無極變速和制動能回收，制動能可以電能或液壓能形式回收再利用，具有較好節(jié)能效果，但結(jié)構(gòu)和控制極為復(fù)雜；中國專利200980118121. 3公開了一種用于車輛傳動系統(tǒng)的能量回收系統(tǒng)，其核心是通過飛輪蓄能和變速器實現(xiàn)再生制動，雖然體積小，但實現(xiàn)難度大、節(jié)能效果不如液壓蓄能；中國專利201210306733. 9公開了一種基于無級變速傳動的混合動力汽車驅(qū)動系統(tǒng)，采用帶式無級變速，利用行星輪系及多個離合器實現(xiàn)動力的匯流與分流，將制動能通過電動/發(fā)電機(jī)回收到蓄電池中，特別適合插電式電動汽車，雖然蓄電池能量密度大，但功率密度小不能迅速回收轉(zhuǎn)化大量能量，所以制動能回收比例?。?0%左右)，不如液壓蓄能回收比例高（60%-70%);中國專利201310065366. 2公開了一種基于變壓器、液壓泵和多聯(lián)馬達(dá)的混合動力車輛驅(qū)動裝置，其核心結(jié)構(gòu)是液壓變壓器、定量泵、多聯(lián)定量馬達(dá)及六個電磁換向閥，能實現(xiàn)車輛的無級變速和制動能量回收，并提供純機(jī)械傳動、無液壓變壓器的混合動力傳動、有液壓變壓器的混合動力傳動、無液壓變壓器的純液壓傳動、有液壓變壓器的純液壓傳動共五種驅(qū)動形式，其大負(fù)荷啟動或重載時完全液壓驅(qū)動，此時效率較低；這些能夠?qū)崿F(xiàn)車輛再生制動和無級變速的專利都借助離合器實現(xiàn)動力的中斷、傳遞或變速，都能實現(xiàn)再生制動功能，無論是采用液壓蓄能器、蓄電池或飛輪儲能，但尚未見有同時具備以下特點(diǎn)的變速器或裝置的公開報道和使用：一是能同時用于電動車、內(nèi)燃機(jī)車實現(xiàn)無級變速，結(jié)構(gòu)緊湊、控制簡單；二是再生制動產(chǎn)生的驅(qū)動力與發(fā)動機(jī)或電動機(jī)的動力可直接串聯(lián)匯流，不使用行星輪系；三是動力中斷、接通或變速不需用離合器；四是再生制動產(chǎn)生的驅(qū)動力可以同時實現(xiàn)發(fā)動機(jī)的啟動和車輛的驅(qū)動；五是能實現(xiàn)目前車輛具有的所有操縱需求；六是再生制動采用液壓蓄能器實現(xiàn)制動能量最大程度的回收利用；七是能使發(fā)動機(jī)或電動機(jī)主要工作在高效工況區(qū)域。因此，尋求設(shè)計一種具有上述七個特點(diǎn)的車用再生制動無級變速器具有重要的經(jīng)濟(jì)效益和社會價值。
【發(fā)明內(nèi)容】
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[0003]本發(fā)明的目在于克服現(xiàn)有技術(shù)中無級變速裝置、車輛傳動系統(tǒng)和技術(shù)對行星輪系、離合器等過多依賴導(dǎo)致的體積大、結(jié)構(gòu)復(fù)雜等缺陷，尋求設(shè)計提供一種車用再生制動無級變速器，利用液壓蓄能器、電磁開關(guān)閥、變量泵-馬達(dá)和變量馬達(dá)-泵進(jìn)行動力傳遞轉(zhuǎn)換、匯流和分流，形成具有再生制動功能的無級變速器，再生制動產(chǎn)生的驅(qū)動力與發(fā)動機(jī)或電動機(jī)的驅(qū)動力不通過行星輪系匯流、合成，動力中斷、接通或變速不依賴離合器實現(xiàn)，再生制動產(chǎn)生的驅(qū)動力能實現(xiàn)發(fā)動機(jī)啟動和車輛驅(qū)動等，該無級變速器使發(fā)動機(jī)或電動機(jī)主要工作在最佳經(jīng)濟(jì)工況區(qū)，減小發(fā)動機(jī)的裝機(jī)功率，減小動力傳動系統(tǒng)的體積，提高動力傳動系統(tǒng)的效率，同時實現(xiàn)再生制動功能。
[0004]為了實現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明的主體結(jié)構(gòu)包括數(shù)字變量泵-馬達(dá)、輸入軸、倒車補(bǔ)油單向閥、第一補(bǔ)油箱、進(jìn)車補(bǔ)油單向閥、倒車安全閥、數(shù)字變量馬達(dá)-泵、直連電磁開關(guān)閥、能量釋放電磁開關(guān)閥、能量回收高壓電磁開關(guān)閥、高壓傳感器、高壓蓄能器、輸出軸、進(jìn)車安全閥、回流電磁開關(guān)閥、低壓蓄能器、低壓傳感器、能量回收低壓電磁開關(guān)閥、制動踏板信號線、加速踏板信號線、檔位信號線、電控單元、短路電磁開關(guān)閥、第一入口、第一出口、第二入口、第二出口和第二補(bǔ)油箱；輸入軸的一端與外部電機(jī)或發(fā)動機(jī)的輸出軸直接相連，另一端與數(shù)字變量泵-馬達(dá)相連，輸入軸既是數(shù)字變量泵-馬達(dá)的輸入軸，也是整個變速器的輸入軸；外部電機(jī)或發(fā)動機(jī)輸出的動力通過輸入軸驅(qū)動數(shù)字變量泵-馬達(dá)轉(zhuǎn)動，數(shù)字變量泵-馬達(dá)為斜盤式雙向變量泵-馬達(dá)，數(shù)字變量泵-馬達(dá)的兩端分別制有第一入口和第一出口，第一入口和第一出口通過短路電磁開關(guān)閥連接；車輛行進(jìn)時數(shù)字變量泵-馬達(dá)的斜盤傾角為正，液壓油從第一入口進(jìn)入，從第一出口流出；數(shù)字變量泵-馬達(dá)的斜盤傾角為0時，數(shù)字變量泵-馬達(dá)沒有泵油作用；車輛倒退時數(shù)字變量泵-馬達(dá)的斜盤傾角為負(fù)，液壓油從第一出口進(jìn)入，從第一入口流出；倒車補(bǔ)油單向閥的一端與第一出口相連，另一端與第一補(bǔ)油箱相連，實現(xiàn)倒車時補(bǔ)油功能，防止管路內(nèi)因泄漏出現(xiàn)真空斷流；進(jìn)車安全閥的一端與第一出口相連，另一端與第二補(bǔ)油箱相連，當(dāng)進(jìn)車驅(qū)動力過大超載時，進(jìn)車安全閥打開卸荷，液壓油直接流回第二補(bǔ)油箱起過載保護(hù)作用；能量回收低壓電磁開關(guān)閥的一端與第一出口相連，另一端與低壓儲能器相連，當(dāng)回收制動時低壓電磁開關(guān)閥通電打開，否則關(guān)閉；數(shù)字變量泵-馬達(dá)的兩端分別制有第二入口和第二出口，第二入口的一端與第一出口相連，另一端通過數(shù)字變量馬達(dá)-泵與第二出口直接聯(lián)通，減小管路阻力損失；數(shù)字變量泵-馬達(dá)的上端制有輸出軸，第二入口從第一出口接收高壓油后轉(zhuǎn)動，由輸出軸輸出力矩或轉(zhuǎn)速，驅(qū)動外部負(fù)載，輸出軸直接與車輛主減速器的輸入軸相連；數(shù)字變量馬達(dá)-泵為斜盤式雙向變量馬達(dá)-泵，液壓油從第二出口流出，直連電磁開關(guān)閥的一端與第二出口相連，另一端與第一入口相連，車輛高速行駛時直連電磁開關(guān)閥打開，實現(xiàn)第一出口與第二入口、能量回收高壓電磁開關(guān)閥的一端與第二出口、能量回收高壓電磁開關(guān)閥的另一端與高壓蓄能器的相連，當(dāng)行進(jìn)中制動能量回收時能量回收高壓電磁開關(guān)閥和能量回收低壓電磁開關(guān)閥同時打開，數(shù)字變量馬達(dá)-泵當(dāng)泵使用，液壓油通過能量回收高壓電磁開關(guān)閥進(jìn)入高壓蓄能器；回流電磁開關(guān)閥的一端與第二出口相連，另一端與低壓蓄能器相連；能量釋放電磁開關(guān)閥的一端與高壓蓄能器相連，另一端與數(shù)第一入口相連；倒車安全閥的一端與第一入口相連，另一端與第一補(bǔ)油箱相連，倒車超載時液壓油通過倒車安全閥進(jìn)入第一補(bǔ)油箱；進(jìn)車補(bǔ)油單向閥的一端與第一入口相通，另一端與第一補(bǔ)油箱相通，實現(xiàn)進(jìn)車時補(bǔ)油功能，防止管路內(nèi)因泄漏出現(xiàn)真空斷流；高壓傳感器安裝在高壓蓄能器進(jìn)出口處用于測量高壓蓄能器內(nèi)液壓油的壓力并傳遞到電控單元；低壓傳感器安裝在低壓蓄能器進(jìn)出口處用于測量低壓蓄能器內(nèi)液壓油的壓力并傳遞到電控單元；電控單元分別與高壓傳感器、低壓傳感器、制動踏板信號線、加速踏板信號線和檔位信號線連接，接收高壓傳感器、低壓傳感器、制動踏板信號線、加速踏板信號線和檔位信號線傳來的信號，并控制數(shù)字變量泵-馬達(dá)和數(shù)字變量馬達(dá)-泵以及所有電磁開關(guān)閥(包括直連電磁開關(guān)閥、能量釋放電磁開關(guān)閥、能量回收高壓電磁開關(guān)閥、回流電磁開關(guān)閥、能量回收低壓電磁開關(guān)閥和短路電磁開關(guān)閥）的動作。
[0005]本發(fā)明涉及的直連電磁開關(guān)閥、能量釋放電磁開關(guān)閥、能量回收高壓電磁開關(guān)閥、回流電磁開關(guān)閥、能量回收低壓電磁開關(guān)閥和短路電磁開關(guān)閥均為兩位兩通電磁開關(guān)閥，這些電磁開關(guān)閥都處于常閉、通電打開狀態(tài)；低壓蓄能器和高壓蓄能器均為液壓蓄能器。
[0006]本發(fā)明利用兩位兩通電磁開關(guān)閥、數(shù)字變量泵-馬達(dá)、數(shù)字變量馬達(dá)-泵、低壓蓄能器和高壓蓄能器實現(xiàn)車輛制動能回收、車用無級變速器的所有功能，適用于內(nèi)燃機(jī)車和電動車，在車輛高速重載或緊急加速時，回收的制動能從高壓蓄能器釋放，具有較高壓力的液壓油流經(jīng)數(shù)字變量泵-馬達(dá)時，與發(fā)動機(jī)或電動機(jī)的動力合成、匯流，以更高壓力驅(qū)動數(shù)字變量馬達(dá)-泵轉(zhuǎn)動，實現(xiàn)車輛高速重載行進(jìn)或快速起動，能量釋放后的液壓油流入低壓蓄能器，也就是說，再生制動產(chǎn)生的液壓驅(qū)動力與發(fā)動機(jī)或電動機(jī)的驅(qū)動力協(xié)同驅(qū)動車輛時，沒有采用傳統(tǒng)的行星輪系實現(xiàn)動力的合成、匯流過程，其動力傳遞、匯流和中斷，完全通過控制電磁開關(guān)閥的開閉、數(shù)字變量泵-馬達(dá)和數(shù)字變量馬達(dá)-泵的斜盤傾角實現(xiàn)，沒有使用傳統(tǒng)的離合器結(jié)構(gòu)；裝用在內(nèi)燃機(jī)車上時，再生制動產(chǎn)生的驅(qū)動力可以用來實現(xiàn)發(fā)動機(jī)的啟動；裝用在電動車上時，可使電機(jī)以高速小電流完成車輛起動或低速行駛，提高了動力電池和電機(jī)的壽命。
[0007]本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，通過柔性傳動，減小負(fù)荷變化帶來的沖擊，提高車輛的平穩(wěn)性；使電機(jī)或發(fā)動機(jī)基本工作在最佳經(jīng)濟(jì)工況，過剩的能量由液壓蓄能器儲存，在其它工況下釋放利用，既提高能量利用率，又減小電機(jī)或發(fā)動機(jī)的裝機(jī)功率，其結(jié)構(gòu)緊湊，傳動系統(tǒng)成本降低，依托技術(shù)成熟，適用于公交車、乘用車、貨車和工程機(jī)械等，具有廣闊的應(yīng)用領(lǐng)域和市場前景。
【專利附圖】
【附圖說明】：
[0008]圖I為本發(fā)明的主體結(jié)構(gòu)原理示意圖。
【具體實施方式】：
[0009]下面通過實施例并結(jié)合附圖作進(jìn)一步說明。
[0010]實施例：[0011]本實施例的主體結(jié)構(gòu)包括數(shù)字變量泵-馬達(dá)1、輸入軸2、倒車補(bǔ)油單向閥3、第一補(bǔ)油箱4、進(jìn)車補(bǔ)油單向閥5、倒車安全閥6、數(shù)字變量馬達(dá)-泵7、直連電磁開關(guān)閥8、能量釋放電磁開關(guān)閥9、能量回收高壓電磁開關(guān)閥10、高壓傳感器11、高壓蓄能器12、輸出軸13、進(jìn)車安全閥14、回流電磁開關(guān)閥15，低壓蓄能器16、低壓傳感器17、能量回收低壓電磁開關(guān)閥18、制動踏板信號線19、加速踏板信號線20、檔位信號線21、電控單元22、短路電磁開關(guān)閥23、第一入口 24、第一出口 25、第二入口 26、第二出口 27和第二補(bǔ)油箱28 ;輸入軸2的一端與外部電機(jī)或發(fā)動機(jī)的輸出軸直接相連，另一端與數(shù)字變量泵-馬達(dá)I相連，輸入軸2既是數(shù)字變量泵-馬達(dá)I的輸入軸，也是整個變速器的輸入軸；外部電機(jī)或發(fā)動機(jī)輸出的動力通過輸入軸2驅(qū)動數(shù)字變量泵-馬達(dá)I轉(zhuǎn)動，數(shù)字變量泵-馬達(dá)I為斜盤式雙向變量泵-馬達(dá)，數(shù)字變量泵-馬達(dá)I的兩端分別制有第一入口 24和第一出口 25，第一入口 24和第一出口 25通過短路電磁開關(guān)閥23連接；車輛行進(jìn)時數(shù)字變量泵-馬達(dá)I的斜盤傾角為正，液壓油從第一入口 24進(jìn)入，從第一出口 25流出；數(shù)字變量泵-馬達(dá)I的斜盤傾角為0時，數(shù)字變量泵-馬達(dá)I沒有泵油作用；車輛倒退時數(shù)字變量泵-馬達(dá)I的斜盤傾角為負(fù)，液壓油從第一出口 25進(jìn)入，從第一入口 24流出；倒車補(bǔ)油單向閥3的一端與第一出口 25相連，另一端與第一補(bǔ)油箱4相連，實現(xiàn)倒車時補(bǔ)油功能，防止管路內(nèi)因泄漏出現(xiàn)真空斷流；進(jìn)車安全閥14的一端與第一出口 25相連，另一端與第二補(bǔ)油箱28相連，當(dāng)進(jìn)車驅(qū)動力過大超載時，進(jìn)車安全閥14打開卸荷，液壓油直接流回第二補(bǔ)油箱28起過載保護(hù)作用；能量回收低壓電磁開關(guān)閥18的一端與第一出口 25相連，另一端與低壓儲能器16相連，當(dāng)回收制動時低壓電磁開關(guān)閥18通電打開，否則關(guān)閉；數(shù)字變量泵-馬達(dá)7的兩端分別制有第二入口26和第二出口 27，第二入口 26的一端與第一出口 25相連，另一端通過數(shù)字變量馬達(dá)-泵7與第二出口 27直接聯(lián)通，減小管路阻力損失；數(shù)字變量泵-馬達(dá)7的上端制有輸出軸13，第二入口 26從第一出口 25接收高壓油后轉(zhuǎn)動，由輸出軸13輸出力矩或轉(zhuǎn)速，驅(qū)動外部負(fù)載，輸出軸13直接與車輛主減速器的輸入軸相連；數(shù)字變量馬達(dá)-泵7為斜盤式雙向變量馬達(dá)-泵，液壓油從第二出口 27流出，直連電磁開關(guān)閥8的一端與第二出口 27相連，另一端與第一入口 24相連，車輛高速行駛時直連電磁開關(guān)閥8打開，實現(xiàn)第一出口 25與第二入口 26、能量回收高壓電磁開關(guān)閥10的一端與第二出口 27、能量回收高壓電磁開關(guān)閥10的另一端與高壓蓄能器12的相連，當(dāng)行進(jìn)中制動能量回收時能量回收高壓電磁開關(guān)閥10和能量回收低壓電磁開關(guān)閥18同時打開，數(shù)字變量馬達(dá)-泵7當(dāng)泵使用，液壓油通過能量回收高壓電磁開關(guān)閥10進(jìn)入高壓蓄能器12 ;回流電磁開關(guān)閥15的一端與第二出口 27相連，另一端與低壓蓄能器16相連；能量釋放電磁開關(guān)閥9的一端與高壓蓄能器12相連，另一端與數(shù)第一入口 24相連；倒車安全閥6的一端與第一入口 24相連，另一端與第一補(bǔ)油箱4相連，倒車超載時液壓油通過倒車安全閥6進(jìn)入第一補(bǔ)油箱4 ;進(jìn)車補(bǔ)油單向閥5的一端與第一入口 24相通，另一端與第一補(bǔ)油箱4相通，實現(xiàn)進(jìn)車時補(bǔ)油功能，防止管路內(nèi)因泄漏出現(xiàn)真空斷流；高壓傳感器11安裝在高壓蓄能器12進(jìn)出口處用于測量高壓蓄能器12內(nèi)液壓油的壓力并傳遞到電控單元22 ;低壓傳感器17安裝在低壓蓄能器16進(jìn)出口處用于測量低壓蓄能器16內(nèi)液壓油的壓力并傳遞到電控單元22 ;電控單元22分別與高壓傳感器11、低壓傳感器17、制動踏板信號線19、加速踏板信號線20和檔位信號線21連接，接收高壓傳感器11、低壓傳感器17、制動踏板信號線19、加速踏板信號線20和檔位信號線21傳來的信號，并控制數(shù)字變量泵-馬達(dá)I和數(shù)字變量馬達(dá)-泵7以及所有電磁開關(guān)閥的動作；所有電磁開關(guān)閥均為兩位兩通電磁開關(guān)閥，電磁開關(guān)閥都處于常閉、通電打開狀態(tài)；低壓蓄能器16和高壓蓄能器12均為液壓蓄能器。
[0012]本實施例對發(fā)動機(jī)啟動、正常行進(jìn)、行進(jìn)制動、液壓能起動或行進(jìn)、協(xié)同起動或行進(jìn)(液壓能與發(fā)動機(jī)協(xié)同起動適合重載或加速起動場合)、正常倒車、液壓能倒車、倒車制動、停車、泊車、空擋等各種工況下電磁開關(guān)閥及泵-馬達(dá)斜盤傾角狀態(tài)進(jìn)行測試，各電磁開關(guān)閥的狀態(tài)以O(shè)N代表打開，以O(shè)FF代表關(guān)閉，數(shù)字變量泵-馬達(dá)I和數(shù)字變量馬達(dá)-泵7的斜盤傾角及轉(zhuǎn)動方向以正常行進(jìn)時為正，則車輛在以上各種工況下各電磁開關(guān)閥及斜盤傾角如表1所示；
[0013]表1 :車輛各種工況下電磁開關(guān)閥及泵-馬達(dá)斜盤傾角狀態(tài)
[0014]
【權(quán)利要求】
1.一種車用再生制動無級變速器，其特征在于主體結(jié)構(gòu)包括數(shù)字變量泵-馬達(dá)、輸入軸、倒車補(bǔ)油單向閥、第一補(bǔ)油箱、進(jìn)車補(bǔ)油單向閥、倒車安全閥、數(shù)字變量馬達(dá)-泵、直連電磁開關(guān)閥、能量釋放電磁開關(guān)閥、能量回收高壓電磁開關(guān)閥、高壓傳感器、高壓蓄能器、輸出軸、進(jìn)車安全閥、回流電磁開關(guān)閥、低壓蓄能器、低壓傳感器、能量回收低壓電磁開關(guān)閥、制動踏板信號線、加速踏板信號線、檔位信號線、電控單元、短路電磁開關(guān)閥、第一入口、第一出口、第二入口、第二出口和第二補(bǔ)油箱；輸入軸的一端與外部電機(jī)或發(fā)動機(jī)的輸出軸直接相連，另一端與數(shù)字變量泵-馬達(dá)相連，輸入軸既是數(shù)字變量泵-馬達(dá)的輸入軸，也是整個變速器的輸入軸；外部電機(jī)或發(fā)動機(jī)輸出的動力通過輸入軸驅(qū)動數(shù)字變量泵-馬達(dá)轉(zhuǎn)動，數(shù)字變量泵-馬達(dá)為斜盤式雙向變量泵-馬達(dá)，數(shù)字變量泵-馬達(dá)的兩端分別制有第一入口和第一出口，第一入口和第一出口通過短路電磁開關(guān)閥連接；車輛行進(jìn)時數(shù)字變量泵-馬達(dá)的斜盤傾角為正，液壓油從第一入口進(jìn)入，從第一出口流出；數(shù)字變量泵-馬達(dá)的斜盤傾角為O時，數(shù)字變量泵-馬達(dá)沒有泵油作用；車輛倒退時數(shù)字變量泵-馬達(dá)的斜盤傾角為負(fù)，液壓油從第一出口進(jìn)入，從第一入口流出；倒車補(bǔ)油單向閥的一端與第一出口相連，另一端與第一補(bǔ)油箱相連，實現(xiàn)倒車時補(bǔ)油功能，防止管路內(nèi)因泄漏出現(xiàn)真空斷流；進(jìn)車安全閥的一端與第一出口相連，另一端與第二補(bǔ)油箱相連，當(dāng)進(jìn)車驅(qū)動力過大超載時，進(jìn)車安全閥打開卸荷，液壓油直接流回第二補(bǔ)油箱起過載保護(hù)作用；能量回收低壓電磁開關(guān)閥的一端與第一出口相連，另一端與低壓儲能器相連，當(dāng)回收制動時低壓電磁開關(guān)閥通電打開，否則關(guān)閉；數(shù)字變量泵-馬達(dá)的兩端分別制有第二入口和第二出口，第二入口的一端與第一出口相連，另一端通過數(shù)字變量馬達(dá)-泵與第二出口直接聯(lián)通，減小管路阻力損失；數(shù)字變量泵-馬達(dá)的上端制有輸出軸，第二入口從第一出口接收高壓油后轉(zhuǎn)動，由輸出軸輸出力矩或轉(zhuǎn)速，驅(qū)動外部負(fù)載，輸出軸直接與車輛主減速器的輸入軸相連；數(shù)字變量馬達(dá)-泵為斜盤式雙向變量馬達(dá)-泵，液壓油從第二出口流出，直連電磁開關(guān)閥的一端與第二出口相連，另一端與第一入口相連，車輛高速行駛時直連電磁開關(guān)閥打開，實現(xiàn)第一出口與第二入口、能量回收高壓電磁開關(guān)閥的一端與第二出口、能量回收高壓電磁開關(guān)閥的另一端與高壓蓄能器的相連，當(dāng)行進(jìn)中制動能量回收時能量回收高壓電磁開關(guān)閥和能量回收低壓電磁開關(guān)閥同時打開，數(shù)字變量馬達(dá)-泵當(dāng)泵使用，液壓油通過能量回收高壓電磁開關(guān)閥進(jìn)入高壓蓄能器；回流電磁開關(guān)閥的一端與第二出口相連，另一端與低壓蓄能器相連；能量釋放電磁開關(guān)閥的一端與高壓蓄能器相連，另一端與數(shù)第一入口相連；倒車安全閥的一端與第一入口相連，另一端與第一補(bǔ)油箱相連，倒車超載時液壓油通過倒車安全閥進(jìn)入第一補(bǔ)油箱；進(jìn)車補(bǔ)油單向閥的一端與第一入口相通，另一端與第一補(bǔ)油箱相通，實現(xiàn)進(jìn)車時補(bǔ)油功能，防止管路內(nèi)因泄漏出現(xiàn)真空斷流；高壓傳感器安裝在高壓蓄能器進(jìn)出口處用于測量高壓蓄能器內(nèi)液壓油的壓力并傳遞到電控單元；低壓傳感器安裝在低壓蓄能器進(jìn)出口處用于測量低壓蓄能器內(nèi)液壓油的壓力并傳遞到電控單元；電控單元分別與高壓傳感器、低壓傳感器、制動踏板信號線、加速踏板信號線和檔位信號線連接，接收高壓傳感器、低壓傳感器、制動踏板信號線、加速踏板信號線和檔位信號線傳來的信號，并控制數(shù)字變量泵-馬達(dá)和數(shù)字變量馬達(dá)-泵以及所有電磁開關(guān)閥的動作。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的車用再生制動無級變速器，其特征在于直連電磁開關(guān)閥、能量釋放電磁開關(guān)閥、能量回收高壓電磁開關(guān)閥、回流電磁開關(guān)閥、能量回收低壓電磁開關(guān)閥和短路電磁開關(guān)閥均為兩位兩通電磁開關(guān)閥，這些電磁開關(guān)閥都處于常閉、通電打開狀態(tài)；低壓蓄能器和高壓蓄能器均為液壓蓄能器。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的車用再生制動無級變速器，其特征在于利用兩位兩通電磁開關(guān)閥、數(shù)字變量泵-馬達(dá)、數(shù)字變量馬達(dá)-泵、低壓蓄能器和高壓蓄能器實現(xiàn)車輛制動能回收、車用無級變速器的所有功能，適用于內(nèi)燃機(jī)車和電動車，在車輛高速重載或緊急加速時，回收的制動能從高壓蓄能器釋放，液壓油流經(jīng)數(shù)字變量泵-馬達(dá)時，與發(fā)動機(jī)或電動機(jī)的動力合成、匯流，驅(qū)動數(shù)字變量馬達(dá)-泵轉(zhuǎn)動，實現(xiàn)車輛高速重載行進(jìn)或快速起動，能量釋放后的液壓油流入低壓蓄能器，再生制動產(chǎn)生的液壓驅(qū)動力與發(fā)動機(jī)或電動機(jī)的驅(qū)動力協(xié)同驅(qū)動車輛時，沒有采用傳統(tǒng)的行星輪系實現(xiàn)動力的合成、匯流過程，其動力傳遞、匯流和中斷完全通過控制電磁開關(guān)閥的開閉、數(shù)字變量泵-馬達(dá)和數(shù)字變量馬達(dá)-泵的斜盤傾角實現(xiàn)，沒有使用傳統(tǒng)的離合器結(jié)構(gòu)；裝用在內(nèi)燃機(jī)車上時再生制動產(chǎn)生的驅(qū)動力用來實現(xiàn)發(fā)動機(jī)的啟動；裝用在電動車上，使電機(jī)完成車輛起動或低速行駛，提高動力電池和電機(jī)的壽命。`
【文檔編號】F16H39/00GK103775595SQ201410056515
【公開日】2014年5月7日 申請日期:2014年2月20日 優(yōu)先權(quán)日:2014年2月20日
【發(fā)明者】張洪信, 尹懷仙, 張鐵柱, 趙紅, 馬永志, 程聯(lián)軍 申請人:青島大學(xué)